Cassetta di sicurezza intelligente: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

In questo tutorial ti mostrerò come creare una cassetta di sicurezza intelligente.

La cassetta di sicurezza è alimentata da un Arduino (UNO) e utilizza RFID e un servomotore per controllare l'accesso tenendo traccia dei dati in arrivo da diversi sensori. La cronologia dei dati verrà conservata in un database MYSQL. I dati verranno visualizzati su un sito Web ospitato da il lampone Pi.

Passaggio 1: elenco delle parti e dei materiali per il progetto

Computer/microcontrollore:

• Arduino UNO
• RaspBerry Pi 4 Modello B

Parti

• Sensore di temperatura LM35
• Sensore LDR GL5537
• Lettore di sensori RFID VMA405 o RC522 con tag
• Servomotore MG 996R
• Cavi per ponticelli DuPont maschio-femmina
• Fili per tagliere
• LED rosso
• LED verde
• Cicalino attivo 5V
• Resistenza da 1k (ohm)
• 2 x 330 (ohm) resistori

alloggiamento

La scatola può essere realizzata con qualsiasi materiale. Il mio è di cartone

Extra

Ho realizzato un attacco in legno per il servomotore (optional)

Software

Arduino IDE, codice Visual Studio - Raspberry Pi con SSH, workbench MYSQL

Per una stima del prezzo, puoi controllare il file BOM.

Passaggio 2: circuito breadboard

RFID

• Vcc 3.3. V di Arduino
• RST Digitale a 9 pin
• Gnd Gnd di Arduino
• MISO Digitale a 12 pin
• MOSI Digitale a 11 pin
• SCK Digitale a 13 pin
• NSS/SDA Digitale a 10 pin

Servomotore

• 5V (rosso) (+) su breadboard
• Gnd (Marrone) Gnd su breadboard
• PWM (arancione) Digitale a 3 pin

LM35

• Vin(+) (+) su breadboard
• Gnd Gnd su breadboard
• Vout Analogico 1 pin

LDR

• Vin(+) (+) su breadboard
• Gnd Gnd su breadboard con resistore da 1K ohm
• Vout analogico 0 pin

Led (Verde)

• Vin(+) Digitale a 4 pin con resistenza da 330 ohm
• Gnd Gnd su breadboard

Led (rosso)

• Vin(+) Digitale a 5 pin con resistenza da 330 ohm
• Gnd Gnd su breadboard

Cicalino attivo

• Vin(+) (+) su breadboard
• Gnd Gnd su breadboard

Arduino su breadboard

• Arduino 5V(+) (+) su breadboard
• Arduino Gnd Gnd su breadboard

Da Raspberry Pi ad Arduino

Sarà collegato con un USB

Passaggio 3: Arduino

Il cablaggio dell'elettronica dovrebbe essere simile all'immagine sopra.

Prima collega Arduino al computer per programmare l'hardware. Il codice principale sarà scaricabile di seguito ma non usarlo ancora, prima segui i passaggi seguenti.

Biblioteche

Utilizzeremo la libreria SPI e MFRC 522 per lavorare con il sensore RFID. Lavorare con l'RFID

Scarica qui la libreria RFID dal Github di miguelbalboa

Decomprimi il file zip.

Nell'IDE di Arduino vai su sketch> includi libreria e scegli il file zip che hai appena scaricato

Dopo aver caricato il file zip, vai su schizzo> includi libreria> gestisci librerie. Nel gestore della libreria, cerca "MFRC522". Dovrebbe dire che la libreria è installata.

Scansione dei dati RFID

Vai a file>examples>MFR522>dumpinfo e carica/avvia il codice nel tuo IDE. Vedrai che il codice include una libreria MFR522.he SPI.h. Entrambi sono necessari per l'RFID.

Ora apri il monitor seriale (tools>serialmonitor) e scansiona il tuo badge e la tua carta fino a quando non vengono visualizzati tutti i dati.

Assicurati di scrivere l'UID perché ne avrai bisogno.

Ora puoi scaricare il codice principale (Arduino_code_lockbox) Nel codice principale, sostituisci il tuo codice del tag UID con quello del codice.

Dopo aver eseguito/caricato il codice nell'IDE Arduino, testare la scansione RFID. Se funziona puoi scollegare l'USB Arduino dal computer e collegarlo con il Raspberry Pi.

Passaggio 4: Raspberry Pi

Leggi i dati da Arduino in Python

Assicurati che Arduino sia connesso a Raspberry Pi. Open app.py ed esegui il file. Vedrai i dati ricevuti dai tuoi sensori da Arduino.

Per leggere i dati sarà necessaria la parte seriale del codice (vedi immagine).

Database MYSQLCrea un database per contenere i valori misurati dei tuoi sensori. Per questo progetto realizzerò tabelle per temperatura, LDR e RFID.

Backend Python

Aggiungi percorsi Python e regola di conseguenza il tuo database MYSQL. Invia i valori dei dati dei tuoi sensori al tuo database.

Passaggio 5: sito web

Disposizione

Puoi usare i file da webrar.rarOppure puoi creare il tuo sito web con html, css.

Mostra i dati dal database

Usa javascript per ottenere e mostrare i dati dal database al tuo sito web

La libreria Chart.js verrà utilizzata per rappresentare graficamente i dati.

Passaggio 6: alloggio

Esterno

Per l'esterno dell'alloggiamento ho fissato insieme diverse parti. La parte superiore è tagliata a forma di L in modo che la base della L (lato destro nella foto) sia più solida.

Per il sensore RFID, è facoltativo praticare un foro nella scatola. Dovrebbe essere possibile scansionare il cartone se non è troppo spesso.

Il servomotore sarà nastrato all'esterno. A seconda di come si posiziona il lampone all'interno della scatola, sarà necessario praticare dei piccoli fori per i collegamenti dei cavi come il cavo USB o ethernet.

Interni

Per l'interno ho creato uno strato in modo da poter separare entrambi i dispositivi ed è più organizzato. Il Raspberry Pi sarà sul fondo della scatola e l'Arduino con la breadboard sarà sul livello superiore.